鈉離子電池主要由正極、負(fù)極、電解液和隔膜四部分構(gòu)成，其中正極和負(fù)極材料的結(jié)構(gòu)和性能決定著整個(gè)電池的儲(chǔ)鈉性能。

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相較于鋰離子電池，鈉離子半徑和體積較大，材料結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和動(dòng)力學(xué)性能上面不占據(jù)優(yōu)勢(shì)，需要更多的技術(shù)突破，而技術(shù)選擇的焦點(diǎn)集中于正極材料和負(fù)極材料，這決定了鈉離子電池的性能和成本。

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正極材料：

正極材料主要為電池提供離子源，決定了電池的能量密度。

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目前正極材料主要有三種路線，分別是層狀過(guò)渡金屬氧化物、普魯士類化合物和聚陰離子化合物，前兩者在商業(yè)應(yīng)用上的實(shí)踐更為廣泛，典型代表分別是中科海鈉和寧德時(shí)代。?

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艾邦整理了15家正極材料相關(guān)企業(yè)產(chǎn)品專利及布局，供大家參考。

1.鵬輝能源

正極技術(shù)路線：

聚陰離子（磷酸鹽類）

產(chǎn)品/專利：

2021年的專利CN113860330A：低缺陷晶體結(jié)構(gòu)普魯士藍(lán)正極材料。樣品低倍率比容量在130mAh/g以上，對(duì)鈉電壓均值2.5V以上，高倍率（約10C）容量保持率約70%；循環(huán)500次容量保持率80%。

布局情況：

去年開(kāi)始布局鈉電，預(yù)計(jì)明年下半年鈉離子電池可以批量生產(chǎn)

2.中科海鈉

正極技術(shù)路線：層狀金屬氧化物（銅基）

產(chǎn)品/專利：

正極克容量130mAh/g，負(fù)極克容量300mAh/g；

電壓3V；100%換電深度循環(huán)次數(shù)5000次；

正極成本7-8萬(wàn)/噸，負(fù)極成本3萬(wàn)/噸，電芯毛利30%

布局情況：

1GWh年前爬坡完畢，明年計(jì)劃投產(chǎn)5GWh；第一個(gè)GWh投資6.8億

3.鈉創(chuàng)新能源

正極技術(shù)路線：層狀金屬氧化物

產(chǎn)品/專利：

目前售價(jià)8萬(wàn)/噸，預(yù)計(jì)22年10月底實(shí)現(xiàn)3000噸量產(chǎn)，售價(jià)降至5萬(wàn)/噸；8萬(wàn)噸一期和二期正在規(guī)劃.鈉創(chuàng)新能源今年擬將完成3000噸正極材料和5000噸電解液的投產(chǎn)。

預(yù)計(jì)在未來(lái)的3-5年內(nèi)，公司將分期建設(shè)8萬(wàn)噸正極材料和配套電解液生產(chǎn)線。正在積極部署5萬(wàn)平米-萬(wàn)噸級(jí)正極材料量產(chǎn)基地，為2023年布局GWh級(jí)產(chǎn)能打下基礎(chǔ)。

布局情況：

鈉創(chuàng)新能源3k噸正極材料產(chǎn)線Q4投產(chǎn)

4.容百科技

正極技術(shù)路線：

錳鐵普魯士白、層狀氧化物、聚陰離子

產(chǎn)品/專利：

1）產(chǎn)品1：普魯士白類，目前產(chǎn)能達(dá)到6000噸，由于能量密度60Wh/kg-160Wh/kg左右,運(yùn)用方向主要是儲(chǔ)能和消費(fèi)電子。

2）產(chǎn)品2，3，4：均為層狀氧化物，能量密度在100Wh/kg-200Wh/kg不等，可用于二輪車和小動(dòng)力，在2023年2季度前產(chǎn)能有望達(dá)到3.6萬(wàn)噸。

3）目前循環(huán)做到2-3000次（最新實(shí)驗(yàn)室能達(dá)到6000次），未來(lái)還有進(jìn)一步提升的空間；理論成本可以達(dá)到僅0.29元/Wh，預(yù)計(jì)幾萬(wàn)噸批量的時(shí)候?qū)崿F(xiàn)（24年前后）

布局情況：

初步具備量產(chǎn)能力，已送電池廠測(cè)評(píng)；

今年預(yù)計(jì)層狀氧化物、普魯士藍(lán)兩個(gè)路線均有噸級(jí)以上出貨，前者發(fā)展更快；

規(guī)劃2023年鈉電材料月出貨千噸以上，層狀氧化物產(chǎn)能3.6萬(wàn)噸/年；普魯士白規(guī)劃產(chǎn)能6000噸，需要新建產(chǎn)線；

規(guī)劃2025年鈉電材料月產(chǎn)萬(wàn)噸級(jí)、年出貨10萬(wàn)噸、市場(chǎng)占比將達(dá)到10%以上。

5.當(dāng)升科技

正極技術(shù)路線：普魯士化合物、層狀金屬氧化物

產(chǎn)品/專利：

新產(chǎn)品層狀氧化物SNFM-K3實(shí)現(xiàn)了比容量達(dá)到177.2mAh/g，首效倍率到達(dá)91.3%的突破

布局情況：

采用特殊微晶結(jié)構(gòu)前驅(qū)體以及材料結(jié)構(gòu)調(diào)控解決了鈉電池正極材料關(guān)鍵技術(shù)瓶頸，目前已完成工藝定型并向國(guó)內(nèi)大客戶送樣，產(chǎn)品性能指標(biāo)優(yōu)于市場(chǎng)同類產(chǎn)品，預(yù)計(jì)2023-2024年量產(chǎn)。

6.振華新材

正極技術(shù)路線：

層狀金屬氧化物

產(chǎn)品/專利：

能量密度120-130Wh/kg；循環(huán)次數(shù)2000-4000次；溫和放點(diǎn)倍率0.2-0.3C；具有高壓實(shí)密度、 高容量、低pH值和低游離鈉的特性；基于公司在三元材料的生產(chǎn)工藝布局（三燒工藝），因此兼容鈉離子電池正極材料生產(chǎn)的產(chǎn)出率更高（兩燒工藝）；正極材料合成技術(shù)主要包括：①多元素協(xié)同摻雜技術(shù)②晶體結(jié)構(gòu)調(diào)控技術(shù) ③低pH值、低游離鈉控制技術(shù) ④形貌尺寸、顆粒粒徑調(diào)控技術(shù)

布局情況：

第一代正極已實(shí)現(xiàn)噸級(jí)出貨，第二代已向客戶送樣；22年6月發(fā)布定增預(yù)案，規(guī)劃建設(shè)年產(chǎn)10萬(wàn)噸正極材料，生產(chǎn)高鎳、中高鎳及中鎳三元正極材料，并兼容鈉離子電池正極材料；產(chǎn)線與三元材料兼容；深度合作寧德時(shí)代；公司利用現(xiàn)有的1萬(wàn)噸三元產(chǎn)線生產(chǎn)鈉離子正極材料，產(chǎn)能預(yù)計(jì)可達(dá)1.3-1.5萬(wàn)噸。

正極產(chǎn)品：目前4.0V已經(jīng)沒(méi)有問(wèn)題，現(xiàn)在在做4.1V、4.2V的體系；正極價(jià)格：6-7萬(wàn)，貴的在7-8萬(wàn)，還有十幾萬(wàn)的；鈉電設(shè)備投資額：鈉電一萬(wàn)噸設(shè)備不到兩億，和鐵鋰差不多；每噸凈利潤(rùn)：遠(yuǎn)期希望能做到5000-6000元；正極價(jià)格：M或M-1與國(guó)內(nèi)鎳價(jià)聯(lián)動(dòng)。正極工藝：做鈉電是兩燒工藝。

量產(chǎn)情況：今年希望能做1GWh，明年就10-20GWh；如果今年做不到，那就是明年1GWh后年10-20GWh,5倍10倍的增長(zhǎng)。

產(chǎn)能：到9月年產(chǎn)上萬(wàn)噸規(guī)模，月產(chǎn)1000噸以上，就能出貨，四季度可能批量出貨；對(duì)于兩燒工藝，1萬(wàn)噸三元做1.1萬(wàn)噸鈉電，對(duì)于三燒工藝，可以做1.3-1.4萬(wàn)噸。回報(bào)率在5年內(nèi)，8年是極限。

循環(huán)次數(shù)：常溫4000+次，高溫不到1000次，再過(guò)半年到一年可以做到6000-8000次。

能量密度：150到160kg/wh，未來(lái)可能做到170-180。

低溫：零下20度可以93%-94%保持率。

快充：沒(méi)問(wèn)題，4C到5C，首次效率87%-88%，和鋰電差不多。

7.中偉股份

正極技術(shù)路線：

層狀金屬氧化物

布局情況：

鈉系前軀體有2-3家客戶，已完成主流客戶的送樣，預(yù)計(jì)2023年上半年可實(shí)現(xiàn)批量供貨。22Q3產(chǎn)能10噸級(jí)；23H1產(chǎn)能100噸級(jí)；23H2產(chǎn)能1000噸級(jí)。

8.格林美

正極技術(shù)路線：

層狀金屬氧化物、普魯士藍(lán)體系

產(chǎn)品/專利：

一種摻雜包覆鈉離子電池正極材料，所述材料的化學(xué)結(jié)構(gòu)式為NaNixMnyVzAl1-x-y-zO2。在0.1C倍率下首次放電比容量能夠達(dá)到113.5mAh/g，100次充放循環(huán)后容量保持率高達(dá)98.9％，首次效率能達(dá)到96.32％。格林美正極材料專利中的錳源為硫酸錳。

布局情況：

擁有鈉離子補(bǔ)鈉的方法、鈉離子電池及其制備方法等多項(xiàng)專利；在普魯士藍(lán)和層狀氧化物等鈉離子電池材料兩大技術(shù)路線均有產(chǎn)業(yè)技術(shù)積累，多家下游客戶認(rèn)證中。

9.邦普循環(huán)

正極技術(shù)路線：

普魯士藍(lán)類

產(chǎn)品/專利：

2022年專利CN113972364A：層狀碳摻雜磷酸鐵鈉，實(shí)施例在100次循環(huán)后比容量約100mAh/g。

2022年專利CN114212803A：氟摻雜的普魯士藍(lán)類正極，低倍率條件下正極比容量150mAh/g以上，200次循環(huán)后保有130mAh/g。

2022年專利CN114242972A：具備包覆層的復(fù)合聚陰離子正極材料NaNi(PO4)(SO4)F，放電比容量在130mAh/g附近，100次循環(huán)后仍保留約110mAh/g，工作電壓3.8V。

布局情況：

多項(xiàng)制備鈉離子電池正極材料的專利被核準(zhǔn)并公開(kāi)

10.傳藝科技

正極技術(shù)路線：層狀氧化物

產(chǎn)品/專利：

前期公告正極克容量140mAh/g，負(fù)極克容量300mAh/g，單體電芯145Wh/Kg，循環(huán)次數(shù)4000次，大于88%的容量保持率。現(xiàn)各指標(biāo)已提升。初期測(cè)算電芯成本是0.35-0.5元/Wh，后續(xù)會(huì)低于0.35元/Wh；預(yù)估售價(jià)在0.6-0.7元/Wh；預(yù)估成本在0.35-0.45元/Wh，毛利率大概在30%-40%左右；預(yù)估凈利率15%-20%，要根據(jù)產(chǎn)量規(guī)模討論。

布局情況：

前期公告進(jìn)度為2022年10月中試線投產(chǎn)，2023年2GWh產(chǎn)線投產(chǎn)，實(shí)際會(huì)更快；不僅建設(shè)了電芯產(chǎn)線，也建設(shè)了正極負(fù)極產(chǎn)線；單GWh投資5億元；

根據(jù)不同市場(chǎng)需求來(lái)定義產(chǎn)品性能和路徑，對(duì)于儲(chǔ)能，有低成本的產(chǎn)品，能量密度90-120Wh/Kg，循環(huán)次數(shù)有望達(dá)到10000次，成本低于0.35元/Wh。

11.立方新能源

正極技術(shù)路線：層狀金屬氧化物

產(chǎn)品/專利：

引入氧化石墨來(lái)優(yōu)化亞鐵氰基正極材料的制備，制備得到的錳鐵氰基正極材料中具有高的鈉含量及良好的結(jié)晶性和導(dǎo)電性，以其作為正極材料組裝得到的鈉離子電池具有高容量和高的充放電電壓，從而具有高的能量密度。立方新能源正極材料專利中的錳源為硫酸錳。

布局情況：

2022年4月19日，發(fā)布新一代鈉離子電池，采用自主合成層狀氧化物正極和商用高首效硬碳負(fù)極，具有高能量密度、高充放電倍率、高安全以及優(yōu)異的低溫性能。

發(fā)布會(huì)上，立方新能源公司與中車株洲電力機(jī)車研究所有限公司、鈉方新能源公司與貴州振華新材料股份有限公司分別簽訂合作協(xié)議，共同助推電化學(xué)儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)加快鈉電材料端布局。

12.眾鈉能源

正極技術(shù)路線：聚陰離子型鐵基材料與碳基復(fù)合材料（硫酸鐵鈉）

產(chǎn)品/專利：

全體系電芯性能：能量密度：120-160wh/kg;循環(huán)性能：2000-10000圈，可在零下20℃正常工作。

布局情況：

目前眾鈉已經(jīng)建成硫酸鐵鈉系正極材料量產(chǎn)線，已于今年4月成功完成中試試驗(yàn)，全套工藝無(wú)污染，能耗約為常規(guī)工藝的1/3。

13.星空鈉電

正極技術(shù)路線：（鐵基）普魯士藍(lán)

布局情況：

2019年，遼寧星空鈉電電池有限公司自主研發(fā)的鈉離子電池近日進(jìn)入量產(chǎn)階段，代表著世界首條鈉離子電池生產(chǎn)線投入運(yùn)行。隸屬遼寧宏成集團(tuán)旗下，是一家以鈉離子電池材料研發(fā)與電池生產(chǎn)制造為一體的高科技公司，成立于2018年1月。

公司以鈉離子儲(chǔ)能及智能微電網(wǎng)技術(shù)為核心帶動(dòng)力，組建了由5位國(guó)內(nèi)外材料領(lǐng)域頂尖院士、9位杰出博導(dǎo)、50位博士精英團(tuán)隊(duì)構(gòu)成的電力儲(chǔ)能研究院，鈉離子電池研發(fā)能力居于世界領(lǐng)先水平。

目前已取得電網(wǎng)應(yīng)用領(lǐng)域發(fā)明專利17項(xiàng)、實(shí)用新型專利13項(xiàng)、軟件著作權(quán)22項(xiàng)、以鈉離子材料為核心的國(guó)際專利15項(xiàng)以及國(guó)內(nèi)發(fā)明專利40項(xiàng)，今年計(jì)劃申請(qǐng)以鈉離子材料為核心的國(guó)際專利20 項(xiàng)以及國(guó)內(nèi)發(fā)明專利100項(xiàng)。目前鈉離子電池已經(jīng)規(guī)模化量產(chǎn)，達(dá)到商業(yè)化應(yīng)用水平。

14.美聯(lián)新材

正極技術(shù)路線：

普魯士藍(lán)（白）（優(yōu)勢(shì)）/層狀氧化物/聚陰離子化合物（在研）

產(chǎn)品/專利：

鈉電正極三條技術(shù)路線公司均有布局，普魯士藍(lán)化合物路線優(yōu)勢(shì)更為明顯：

普魯士藍(lán)(白)正極材料方面，公司本身有氰化鈉原料優(yōu)勢(shì)，與七彩化學(xué)的普魯士藍(lán)技術(shù)優(yōu)勢(shì)協(xié)同；

參股公司華納新材側(cè)重于層狀氧化物正極材料技術(shù)路線，部分產(chǎn)能正在建設(shè)中；

公司控股孫公司美南新材則在研究聚陰離子化合物。

布局情況：

鈉電池普魯士藍(lán)正極材料50噸中試生產(chǎn)線已投產(chǎn)，并已通過(guò)部分電池廠商的檢測(cè)；

具有普魯士藍(lán)（白）上游核心原材料氰化鈉液體產(chǎn)能30萬(wàn)噸/年和固體產(chǎn)能1.5萬(wàn)噸/年；

與七彩化學(xué)擬共同投資25億元建設(shè)“年產(chǎn)18萬(wàn)噸電池級(jí)普魯士藍(lán)（白）項(xiàng)目”，配套90gwh儲(chǔ)能電池。本次合作項(xiàng)目將以合資公司美彩新材作為主體進(jìn)行實(shí)施，注冊(cè)資本為5億元，美聯(lián)新材出資額占標(biāo)的公司注冊(cè)資本的51%。項(xiàng)目擬分三期建設(shè)：一期1萬(wàn)噸計(jì)劃投資3億元預(yù)計(jì)23年底投產(chǎn)，二期5萬(wàn)噸計(jì)劃投資8億元預(yù)計(jì)24年投產(chǎn)，三期12萬(wàn)噸計(jì)劃投資14億元預(yù)計(jì)26年投產(chǎn)；

目前已有三條隔膜生產(chǎn)線建成投產(chǎn)，另有一條生產(chǎn)線已進(jìn)入試生產(chǎn)階段，從而建成合計(jì)3億平產(chǎn)能，遠(yuǎn)期規(guī)劃或?qū)⒊^(guò)15億平；

客戶方面，已通過(guò)安馳科技產(chǎn)品認(rèn)證并完成中試訂單交付，其他客戶送樣認(rèn)證順利推進(jìn)。

15.百合花

正極技術(shù)路線：普魯士類鈉電池

產(chǎn)品/專利：

4-5萬(wàn)元/噸；

能通過(guò)后端的處理把結(jié)晶水去除

布局情況：

預(yù)計(jì)2023年三季度出產(chǎn)能。

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